DE3608360A1 - Mehrfarbendrucker in schreib- oder aehnlichen bueromaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrfarbendrucker in Schreib- oder ähnlichen Büromaschinen mit einer Papierblattransportvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Es sind Bilderzeugungsgeräte zur Erzeugung eines Bildes durch Übertragen eines Farbmediums von einem Übertragungsmedium auf ein Papierblatt entsprechend einem Bildmuster bekannt, bei dem ein Blatt hin- und hergehend in eine Übertragungsstellung überführt wird und Farbmedien mehrerer Farben schichtweise auf das Blatt übertragen werden, so daß auf diesem ein Farbbild erzeugt wird. Zu diesem Zweck werden Thermo- oder Wärmekopfdrucker eingesetzt, bei denen Farbmedien entsprechend einem Bildmuster angeschmolzen und auf ein Papierblatt übertragen werden. Diese geräuscharm arbeitenden und für den Ausdruck auf gewöhnlichem Papier bzw. Normalpapier geeigneten Wärmekopf-Drucker sind in neuerer Zeit verbreitet als Ausgangs- oder Ausgabevorrichtung von elektro­ nischen Rechnern und Wortprozessoren sowie bei Kopiergeräten ein­ gesetzt worden.

Da die einzelnen Farben nacheinander auf die Papierblätter über­ tragen werden, ist eine mehrfache Vor- und Rückbewegung des zu bedruckenden Papierblattes erforderlich. Das unterschiedliche Farbbandabschnitte aufweisende Farbband bewegt sich hierbei nur in einer Richtung, und zwar deckungsgleich mit dem zu bedruckenden Papierformat. Hierbei ist es auch egal, wieviel der Farbfläche des Farbbandabschnittes effektiv genutzt wird. Selbst gänzlich, d.h. übersprungene Farbbandabschnitte gehen, da sie gerade für einen anstehenden Druck nicht benötigt werden, aufgrund des nur in einer Richtung wirksamen Antriebes des Farbbandes verloren. Diese Art des Druckens ist zwar relativ einfach in der hard- und softwaremäßigen Auslegung des Gerätes, aber doch teuer im Ver­ brauchsmaterial.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehrfarbendrucker in Schreib- oder ähnlichen Büromaschinen zu schaffen, der eine bessere Ausnutzung der einzelnen Farbbandabschnitte des Farbban­ des gewährleistet. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Der erfindungsgemäße Mehrfarbendrucker gibt dem Kunden ein Spar­ programm zur Steuerung des Farbbandverbrauchs an die Hand, daß er bei Bedarf einschalten kann. Mit Hilfe dieses Programms kann das Gerät auf bereits angebrauchte Farbzonen zurückgreifen und lückenlos an bereits angebrauchte Zeilen anschließen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Erfindungs­ gegenstandes in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Farbband,

Fig. 3 Farbbandtransport im Normalprogramm,

Fig. 4 Farbbandtransport im Sparprogramm,

Fig. 5 bis 7 Funktionsabläufe im Sparprogramm,

Fig. 8 eine Farbbandtransportvorrichtung in schema­ tischer Seitenansicht,

Fig. 9 einen Farbbandabschnitt mit einer Abtastvor­ richtung,

Fig. 10 eine Abtastvorrichtung für den Farbband­ transport,

Fig. 11 eine zweite schematische Darstellung einer Farbbandtransportvorrichtung in Seitenan­ sicht,

Fig. 12 ein Farbband mit einem Abtaststreifen,

Fig. 13 ein Farbband mit unterschiedlichen großen Farbbandzonen,

Fig. 14 ein Farbband in Draufsicht mit einer Zonen­ zählung,

Fig. 15 ein Farbband in Draufsicht mit einer Zeilen­ zählung und

Fig. 16 ein angebrauchtes Farbband im Sparprogramm in Draufsicht.

In der Fig. 1 ist eine drehbare (1) Druckwalze 2 dargestellt, der ein bekannter Wärmedruckkopf 3 in dichter Gegenüberstellung angeordnet ist. Die Druckwalze 2 weist ein Zahnrad 4 auf, das mit einem Antriebsritzel 5 eines umsteuerbaren Schrittmotors 6 in formschlüssigem Eingriff steht. Mit dieser Druckwalze 2 stehen zwei Andruckrollen 7, 8 in kraftschlüssiger Verbindung, um die von einer Papiertransportvorrichtung kommenden Papierblätter 9 im Druckbereich stramm zu halten. Außerdem sind eine Umlenkrolle 10 und eine Trennrolle 11 konzentrisch zu der Druckwalze 2 und zwischen den Andruckrollen 7, 8 und dem Druckkopf 3 derart ange­ ordnet, daß ein Farbband 12 sich in der Druckzone mit dem Papier­ blatt 9 vereinigt. Das Farbband 12 weist gemäß Fig. 2 hinter­ einander angeordnete Farbfelder 13, 14, 15 in den Farben cyan, gelb und magenta auf. Das Farbband 12 kommt von einer Vorrats­ spule 39 und wird dann über die Umlenkrolle 10 mit der Druckwalze 2 in Kontaktberührung gebracht. Nach dem Durchgang durch die Druckzone wird das Farbband 12 dann wieder von der Druckwalze 2 durch die Trennrolle 11 getrennt und einer Aufwickelspule 40 in bekannter Weise zugeführt. Die bedruckten Papierblätter 9 gelan­ gen nach dem letzten Farbübertrag über ein Leitblech 16 in ein Ablagemagazin 17 zur Ablage.

Die Papierblätter 9 werden gemäß Fig. 1 von einer drehbar (19) gelagerten Vorratsspule 18 durch eine Schneideinrichtung 20 ab­ geschnitten, wobei diese (9) von dem oberen Leitblech 21 über einen Tiefenversatz 22 auf ein unteres Leitblech 23 in dem Blatt­ zuführschacht 24 leitbar sind. Der Vorschub der Papierblätter 9 und das Abwickeln von der Vorratsspule 18 erfolgt über eine Papiervorschubwalze 25, die mit dem oberen Leitblech 21 und damit mit dem Papier der Vorratsspule 18 in kraftschlüssiger Verbindung steht. Das freie Ende 26 des oberen Leitbleches 21 ist als Gegen­ schneidkante 27 für die Schneidkante 28 einer Schneideinrichtung 20 ausgebildet. Die Betätigung der Schneideinrichtung 20 erfolgt über eine Antriebseinrichtung, die durch eine Steuervorrichtung wahlweise auslösbar ist. Die Antriebseinrichtung besteht aus einem Hubmagneten 29, durch dessen Hubkolben 30 die Schneidkante 28 gegen die Kraft einer Feder 31 verschwenkbar ist. Die Feder 31 zieht die um die Achse 32 schwenkbare Schneidkante 28 gegen einen festen Anschlag 33. Die Steuereinrichtung weist einen Mikro­ prozessor 34 auf, der eine ausgewählte Anzahl von Antriebsimpul­ sen an einen Schrittmotor 35 zum Antrieb der Papiervorschubwalze 25 und danach einen Steuerimpuls an den Hubmagneten 29 abgibt. Die Papierblätter 9 sind in jeder gewünschten Länge von der Vor­ ratsrolle 18 abzieh- und durch die Schneideinrichtung 20 ab­ schneidbar. Nach diesem Abschneiden der Papierblätter 9 müssen diese (9) aber bereits in kraftschlüssiger Antriebsverbindung mit der Druckwalze 2 stehen. Soll nach einem Bedrucken eines Papier­ blattes 9 mit einer Farbe noch eine weitere Farbschicht auf demselben Papierblatt 9 aufgetragen werden, dann wird das Papier­ blatt zurücktransportiert. Hierbei wird das freie Ende des Pa­ pierblattes 9 durch einen Spalt 37 zwischen dem oberen (21) und dem unteren Leitblech 23 hindurch in einen Freiraum 38 geschoben. Durch diese einfache Ausbildung des Spaltes 37 und des Freiraumes 38 kann auf gesonderte Umlenkmittel verzichtet werden.

In der Fig. 3 ist der Farbbandtransport im Normalprogramm dar­ gestellt, d.h. das Farbband 12 wird nur in einer Richtung (Pfeil­ richtung 48) transportiert. Hierbei wird z. B. die Farbe magenta dem Abschnitt 41 entnommen und auf den Aufzeichnungsträger 9 ab der Druckstelle 49 übertragen. Nachdem das Wort "OLYMPIA" über­ tragen worden ist, werden das Farbband 12 und der Aufzeichnungs­ träger 9 synchron in Pfeilrichtung 48 transportiert, um die Buch­ staben "WHV" an der gewünschten Stelle auf den Aufzeichnungsträ­ ger 9 zu übertragen. Um danach das Zeichen "L" in der Farbe gelb auf dem Aufzeichnungsträger 9 zu erzeugen, muß der Abschnitt 43 des Farbbandes 12 und der Aufzeichnungsträger 9 an die Druck­ stelle 49 transportiert werden. Hierbei geht der Farbabschnitt 42 mit der Farbe cyan ungebraucht verloren. Danach soll gemäß Fig. 3 der Punkt 50 in der Farbe grün erzeugt werden, wozu erst die Farbe gelb und dann die Farbe cyan aufgetragen werden müssen. Die Farbabschnitte 44 mit der Farbe magenta und 45 mit der Farbe cyan gehen hierbei verloren. Danach werden die Farbabschnitte 46 und 47 nacheinander an die Druckstelle 49 gebracht. Der Abdruck folgt in der oben beschriebenen Weise mit dem Druckkopf 3. Zur Er­ zeugung der in der Fig. 3 dargestellten Zeichen und Wörter werden acht Farbbandabschnitte verbraucht, wobei der Bandvorschub über acht Abschnitte erfolgt. Da der Antrieb der Vorrats- (39) und der Aufwickelspule 40 über Schrittmotore 51, 52, die durch eine Steuervorrichtung 53 synchron ansteuerbar sind, erfolgt, ist eine einfache Steuerung erforderlich. Der Verbrauch des Farb­ bandes 12 ist hierbei hoch und teuer.

Die Steuervorrichtung 53 kann gemäß den Fig. 8 und 11 ein Mikroprozessor sein, der eine ausgewählte Anzahl von Antriebs­ impulsen an die beiden Schrittmotoren 51, 52 zum Vor- und Rück­ transportieren des Farbbandes 12 abgibt. Die Steuervorrichtung 53 steht mit einer optischen Abtastvorrichtung 55 zum Erkennen der verschiedenen Farbbandabschnitte 13, 14, 15 des Farbbandes 12 in Wirkverbindung, um den jeweils gewünschten Farbbandabschnitt an die Druckstelle 49 zu bringen. Diese Abtastvorrichtung besteht gemäß Fig. 8 aus einem lichtemittierenden Sender 56 und einem Lichtempfänger 57. Die Draufsicht des Farbbandes 12 ist in der Fig. 9 dargestellt.

Um einen zeilengerechten Transport des Farbbandes 12 zu erzielen, wirkt die Steuervorrichtung 53 noch mit einer weiteren Abtast­ vorrichtung 58 zusammen, die gemäß Fig. 8 einen Codemarkenträger mit Codemarken zum Erzeugen von Zählimpulsen für die Steuervor­ richtung 53 abtastet. Der Codemarkenträger ist gemäß Fig. 8 eine mit der Vorratsspule 39 in Wirkverbindung stehende Codescheibe 59 mit Codemarken 60. Gemäß Fig. 10 ist der Codemarkenträger eine Codescheibe 63, die mit einer Umlenkrolle 61 eines durch das Farbband 12 reibungsschlüssig antreibbaren Umlenkrollenpaares 61, 62 in Wirkverbindung steht. In einer weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 12 ist das Farbband 12 selbst der Codemarkenträger, wobei die Codemarken 66 an einer Seite in Längsrichtung des Farb­ bandes 12 auf einem gesonderten Abschnitt 67 angeordnet sind. Die Codemarken 60, 65, 66 bestehen alle aus lichtundurchlässigen und lichtdurchlässigen Bereichen und sind durch eine optische Abtast­ vorrichtung, z. B. durch eine Durchlichtschranke abtastbar. Hier­ durch werden auf einfachste Weise Zählimpulse erzeugt, die an die Steuervorrichtung 53 abgegeben werden und dort Antriebsimpulse an den Bandantrieb zum Erzeugen von unterschiedlichen Bandvorschüben abgeben. In der Fig. 11 wird das Farbband 12 noch um eine lose Rolle 68 umgelenkt.

Der Sparverbrauch des Farbbandes 12 wird gemäß den Fig. 4 bis 7 im folgenden näher erläutert. Der Transport des Farbbandes kann sowohl im Normalprogramm, d.h. der Transport des Farbbandes erfolgt nur in einer Richtung, und im Sparprogramm wie im fol­ genden beschrieben, erfolgen. Mit dem Einschalten der Maschine wird zunächst geprüft, ob der auszugebende Text nur in Schwarz- oder auch in Farbdarstellung wiedergegeben werden soll, siehe Position 70 in der Fig. 5. In der Position 71 wird ermittelt, ob der Transport des Farbbandes 12 im Sparprogramm oder im Normal­ programm erfolgen soll. Bei Einsatz des Sparprogramms wird vor Beginn des Druckvorganges in Position 73 der Seitenspeicher geladen, in Position 74 der Aufzeichnungsträger 9 bis auf die Druckstelle eingezogen und in Position 76 die letzte Farbe des vorangegangenen Ausdruckes festgestellt = derzeitige Position des Zeigers. In der Position 75 wird abgefragt, ob der Aufzeichnungs­ träger 9 überhaupt vorhanden ist. Vor dem Druckvorgang wird in Position 82 noch geprüft, ob die Farbe der in Druckstellung befindlichen Farbzone 13, 14 oder 15 laut Seitenspeicher benötigt wird. Bejahendenfalls wird gemäß Fig. 4 das Wort "OLYMPIA" gemäß Fig. 4 in der Farbe magenta erzeugt. Danach wird der Aufzeich­ nungsträger 9 in Pfeilrichtung 104 transportiert, um die Buch­ staben "WHV" an der gewünschten Stelle auf dem Aufzeichnungs­ träger 9 zu erzeugen. Der Farbbandabschnitt 78 wird hierbei lediglich um eine Zeile in Pfeilrichtung 104 transportiert. Danach soll der Buchstabe "L" in Gelb auf dem Aufzeichnungsträger 9 erzeugt werden, wozu der Aufzeichnungsträger 9 und das Farbband 12 in Pfeilrichtung 104 transportiert werden müssen. Hierbei gelangt der Farbbandabschnitt 80 des Farbbandes 12 in Druckstel­ lung. Nach diesem Druck soll der Punkt 81 in der Farbe grün er­ zeugt werden, wobei der Aufzeichnungsträger 9 wieder in Tran­ sportrichtung 104 bewegt wird, während das Farbband 12 nur um einige Zeilen in Transportrichtung 104 transportiert zu werden braucht. Die Farbe gelb wird ebenfalls dem Farbbandabschnitt 80 entnommen. Danach erfolgt ein Rücktransport des Farbbandes 12 entgegengesetzt zur Pfeilrichtung 104, um den Farbbandabschnitt 79 in die Druckstellung 77 zu bringen. Nach Fertigstellung des Punktes 81 sind weniger als drei Farbbandabschnitte 78, 79, 80 verbraucht worden. Der Transport des Farbbandes 12 war hierbei kleiner als die Länge von fünf Farbbandabschnitten. Dieses zeigt, daß der Gebrauch des Sparprogramms wesentlich weniger Farbband verbraucht als im Normalprogramm. Auch sind die insgesamt auszu­ führenden Transportschritte kleiner. In diesem Ausführungsbei­ spiel wird also neben dem Spareffekt sogar weniger Zeit für den Ausdruck benötigt.

Es muß im Sparprogramm gemäß Position 84 stets abgefragt werden, ob sich noch freie Farbbzonenzeilen in dem jeweiligen Farbband­ abschnitt 13, 14 oder 15 befinden, wenn ein Abdruck in der ge­ wünschten Farbe erzeugt werden soll. In der Position 85, 86 wird geprüft, ob die jeweilige Farbe innerhalb der nächsten Zeile benötigt wird oder nicht. Wird in der Position 87 festgestellt, daß die jeweilige Farbzone zu Ende ist, wird die Folie bis zur nächsten Zone gleicher Farbe weitertransportiert. Ist der Druck­ vorgang gemäß Position 88 beendet, wird der Druckkopf 3 abge­ schwenkt und der Aufzeichnungsträger 9 gemäß Position 89 ausge­ worfen. Der Druckkopf 3 wird mit Ausnahme der Entscheidung aus Position 85 in Position 83 beim Vor- und Rücktransport des Auf­ zeichnungsträgers 9 bzw. des Farbbandes 12 gemäß Position 90 bzw. 92 abgehoben. Der Transport des Farbbandes gemäß Position 92 wird in der Position 91 überprüft, ob die gewünschte Farbzone gefunden worden ist. Das Ende des Farbbandes 12 wird in Position 93 an­ gezeigt.

In den Positionen 94 bis 98 wird der Transport des Farbbandes 12 zu den nächst geforderten Farben nebst Freizeilenfindung über­ wacht.

Beim Betrieb der Farbbandtransportvorrichtung nach Sparprogramm müssen die Zeilen in den einzelnen Farbzonen gezählt werden, um diese möglichst vollständig auszunutzen. Erfolgt der Transport des Farbbandes dagegen im Normalprogramm, dann brauchen gemäß Fig. 14 nur die einzelnen Zonen gezählt werden. Die Fig. 16 zeigt zwei Farbbandabschnitte 13, 14 die jeweils zur Hälfte bedruckt worden sind. Die noch freien Abschnitte werden in späteren Druckvorgängen verbraucht.

Im Rahmen der Erfindung kann das Farbband 12 auch unterschiedlich große Farbzonen 13, 14, 15 in den Farben gelb, magenta und cyan aufweisen, siehe Fig. 13. Da die Farbe gelb am meisten gebraucht wird, ist diese Zone 15 auch entsprechend groß ausgebildet. Auch kann das Farbband 12 eine große Zone mit schwarzer Farbe auf­ weisen. Weiterhin können die Vorrats- 39 und die Aufwickelspule 40 nicht durch je einen Motor, sondern durch einen und denselben Antriebsmotor angetrieben werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Tastatur auch einen Schalter aufweisen, durch den vom Bediener wahlweise das Normal- oder das Sparprogramm zum Transport des Farbbandes 12 ausgewählt werden. Es ist auch ein Einfarbprogramm möglich, das nach einem vereinfachten Verfahren des Sparprogramms arbeitet und bei einfarbigem Ausdruck eine optimale Bandausnutzung erlaubt.

Claims (15)

1. Mehrfarbendrucker in Schreib- oder ähnlichen Büromaschinen mit einer Papierblattransportvorrichtung, durch die Papier­ blätter gegenüber dem Druckkopf mehrfach vor- und rück­ transportierbar sind, um diesen nacheinander verschiedene Farben von einem Farbträger auf die Papierblätter zu über­ tragen, dadurch gekennzeichnet, daß der Farb­ träger (12) mit den verschiedenen Farbabschnitten (13, 14, 15) durch eine Transportvorrichtung gegenüber dem Druckkopf (3) vor- und rücktransportierbar angeordnet ist.

2. Drucker nach Anspruch 1, wobei der Farbträger ein Farbband ist, das von einer Vorratsspule ab- und auf eine Aufwickel­ spule wieder aufwickelbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorratsspule (39) und die Aufwickel­ spule (40) durch eine Transportvorrichtung vor- und rück­ drehbar angeordnet sind.

3. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorratsspule (39) und die Aufwickelspule (40) durch je einen Antriebsmotor (51, 52) antreibbar sind und die Antriebsmotoren (51, 52) durch eine Steuervorrich­ tung (53) synchron ansteuerbar sind.

4. Drucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Antriebsmotoren aus Schrittmotoren bestehen und daß die Steuervorrichtung (53) ein Mikroprozessor ist, der eine ausgewählte Anzahl von Antriebsimpulsen an die beiden Schrittmotoren (51, 52) zum Vor- und Rücktranspor­ tieren des Farbbandes (12) abgibt.

5. Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Farbband (12) durch eine optische Abtastvorrichtung (55) zum Erkennen der ver­ schiedenen Farben (Zone 13, 14, 15) abtastbar ist.

6. Drucker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die optische Abtastvorrichtung (55) eine aus einem lichtemittierenden Sender (56) und einem Lichtempfän­ ger (57) bestehende Reflexionslichtschranke ist.

7. Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Codemarkenträger vorgesehen ist, dessen Codemarken durch eine Abtastvorrich­ tung (58) zum Erzeugen von Zählimpulsen für die Steuervor­ richtung abtastbar sind, und daß die Steuervorrichtung (53) Antriebsimpulse an den Bandantrieb zum Erzeugen von unter­ schiedlichen Bandvorschüben abgibt.

8. Drucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Codemarkenträger eine mit der Vorratsspule (39) in Wirkverbindung stehende Codescheibe (59) mit Code­ marken (60) ist.

9. Drucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Codemarkenträger eine Codescheibe (63) ist, die mit einer Umlenkrolle (61) eines durch das Farbband (12) reibungsschlüssig antreibbaren Umlenkrollenpaares (61, 62) in Wirkverbindung steht.

10. Drucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Codemarkenträger das Farbband (12) ist, wobei die Codemarken (66) an einer Seite in Längsrichtung des Bandes (12) auf einem gesonderten Abschnitt (67) ange­ ordnet sind.

11. Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Codemarken (60, 65, 66) aus lichtundurchlässigen und lichtdurchlässigen Be­ reichen bestehen und durch eine optische Abtastvorrichtung, z. B. durch eine Durchlichtschranke abtastbar sind.

12. Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Farbband (12) unterschiedlich große Farbzonen (13, 14, 15) in den Farben gelb, magenta und cyan aufweist, wobei vorzugsweise die meist gebräuchliche Farbe die größere Zone darstellt.

13. Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Farbband (12) neben den Zonen in der Farbe gelb, magenta und cyan auch Zonen in schwarzer oder anderer Farbe aufweist.

14. Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Schalter vorgesehen ist, durch den für den Bediener wahlweise das Normalpro­ gramm, das Sparprogramm oder ein Einfarbprogramm auswählbar sind.

15. Drucker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrats- (39) und die Aufwickelspule (40) durch einen gemeinsamen Antriebsmotor antreibbar sind.